本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
說到智力，我們都會有糟糕的日子。哎，我們甚至有很多糟糕的時刻，比如當我們忘記車鑰匙、忘記朋友的名字，或者在通宵擔心後參加重要的考試而考砸時。事實是，我們所有人——包括世界上最聰明的人——在認知功能方面都不是完全一致的。有時我們處於最佳狀態，感覺大腦在燃燒，而有時，我們甚至認不出自己。
這一切聽起來都很明顯，但令人驚訝的是，人類智慧領域在這方面並沒有太多話語權。在過去的120年裡，該領域更多地闡明瞭我們在認知功能模式上彼此之間的差異，而不是我們每個人隨著時間的推移在自身內部的差異。
考慮到以人為中心的方法已在其他領域被證明是富有成效的，例如醫學和神經科學。即使在人類行為的研究中也取得了進展，從研究個體情緒如何隨時間波動，到個體人格特質，如內向和對新體驗的開放性，甚至我們的道德在一天中也會波動。越來越清楚的是，傳統的個體差異正規化——我們將人與人進行比較——的結果通常不適用於特定個人的層面。
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僅僅在過去的幾年裡，智力研究人員已經能夠證明，這在人類智力領域也是如此。在過去的120年裡，該領域一直沒有工具能夠以如此精細的程度看待智力。然而，隨著更新技術的採用，研究人員已經開始以更微觀的層面看待個人的智力，能夠捕捉到各種令人著迷的變化——跨天、在一天之內，甚至從一個時刻到另一個時刻。事實證明，智力一直在不斷變化。誰知道呢？
當然，這在最近的論文出現之前就是如此，但實際上，在我們獲得計算機平板電腦等工具之前，我們沒有辦法思考如何在如此精細的層面上衡量智力，這些工具使得在各種不同的時間尺度上測試人們成為可能。正如劍橋神經科學家羅吉爾·基維特，這個新正規化的領導者之一告訴我的那樣，
“我把它想象成一個認知顯微鏡。這就像我們把一點雨水放在顯微鏡下觀察，突然間，裡面有動物或微小的生物在移動。它一直都在那裡，但我們只是沒有工具來觀察它。這是一個研究人們如何不同、如何變化以及哪些型別的變異性是不好的，哪些型別是普遍良好的全新途徑。”
讓我們深入探討這種令人興奮的智力新觀點。
智力的波動
在過去的幾年裡，德國馬克斯·普朗克人類發展研究所的弗洛裡安·施米德克、馬丁·洛夫登和烏爾曼·林登伯格一直在領導著理解認知能力隨時間波動的潮流。他們不僅證明了大多數人的認知功能在一天中和跨天波動很大，而且有些人比其他人波動得更多。這適用於小學生以及日常生活中的成年人。下次當你因為忘記了家裡的鑰匙而驚慌失措，認為自己可能患上痴呆症時，請記住這些發現。想想在過去的一個月裡，你實際上記住了多少次家裡的鑰匙！
在我看來，這項研究在許多方面具有革命性意義。首先，這項研究表明，這些認知波動不僅僅是隨機噪聲或“誤差方差”的結果。它們是系統性的。研究人員已經開始揭示一些對智力波動產生系統性影響的最重要因素，這些因素包括睡眠質量和睡眠時長、情緒、學校教室中的噪音干擾、認知疲勞和貧困。*
以人為中心的智力方法也是開創性的，因為它使我們能夠梳理出可能對現實世界功能產生重要影響的不同變異性特徵。例如，德國萊布尼茨教育研究與資訊研究所的弗洛裡安·施米德克和朱迪思·德克的一項研究讓110名小學3年級和4年級的學生在學校和家裡每天三次在智慧手機上完成工作記憶任務，持續四個星期。那些具有很強工作記憶能力的人能夠將多個資訊位保持在記憶中，同時處理其他資訊（例如理解我寫的最後一句話，這需要大量的工作記憶）。工作記憶對於學習和推理至關重要，尤其是在限時條件下複雜的即時問題解決方面。換句話說，就是學校。
雖然研究人員發現總體而言，工作記憶表現每天和每時每刻都有顯著波動，但有些兒童的工作記憶表現比其他兒童的變異性更大。事實上，有些兒童的工作記憶表現沒有任何系統的日間變異性。這具有現實意義，因為變異性更大的工作記憶表現與較低的學校成績和較低的流體智力測試分數有關，該測試衡量的是即時抽象推理能力。
在同一項研究中，孩子們還評估了他們的瞬時情緒狀態。總體而言，當兒童報告負面情緒較高時，工作記憶表現較低，並且工作記憶表現與積極情緒之間沒有聯絡。然而——這一點至關重要——兒童受環境影響的程度不同。
研究人員使用以人為中心的方法，能夠識別出不同的兒童群體。與“蘭花和蒲公英”之間的區別一致，有些兒童對所有情緒刺激都很敏感，對積極和消極情緒對他們的工作記憶表現都表現出強烈的影響（蘭花），而另一些兒童對他們當前的整體情感狀態表現出較低的敏感性（蒲公英）。這種新正規化使我們比以往任何時候都更清楚地看到，當涉及到情緒和認知之間複雜的關係時，沒有一種萬能的方法。
最後，這項研究非常重要，因為它表明，經過大量研究的“一般智力因素”（g）——人類有史以來發現的最大的認知變異來源——在個體內部比在個體之間要小得多。可以肯定的是，在過去的120年裡，智力研究人員在編目評估個體之間智力時存在的認知能力結構方面做得非常出色，並且一般智力確實可以預測生活中許多重要的事情。
然而，施米德克和他的同事發現，個體內部的日常認知表現結構不能從個體之間的結構中推斷出來。為了證明這一點，研究人員在六個月的時間裡，對101名年輕人進行了100次廣泛的認知測試。他們發現，每個人都有自己的認知特徵，在六個月的時間裡，不同任務的波動也不同。然後，研究小組試圖透過一個人在每天完成的其他八項任務中的表現來預測該人在特定一天的特定任務中的表現。他們發現，如果預測考慮到個人高度獨特的日常波動結構，而不是使用描述個體之間認知能力平均差異的結構，則這種預測效果會更好。
所有這一切都委婉地說明，如果你真的想了解一個人智力的複雜性，我們可以做得更好，而不僅僅是根據一個人在無菌測試環境中不同時間參加測試的智力偏差的總體智商分數來看待。與實際跟蹤他們在一天中不同時間參與日常生活中各種不同認知任務的表現相比，這並沒有提供關於個人智力景觀豐富性的資訊。
實踐意義和未來方向
智力研究的新領域開闢了許多途徑。其中一個途徑是研究變異性的長期後果和原因。施米德克和他的團隊研究的最長時間尺度是六個月，其中涉及每個人100次不同的測量。當我們觀察數年，甚至數十年，每個人都有成千上萬個不同的資料點時，會發生什麼？一個人智力生命的漫長弧線是什麼樣的？是什麼重大的生活事件導致了一個人一生中最大的波動？這些波動對美好生活有什麼影響？
羅吉爾·基維特——目前正在申請一項資助以研究長期波動的影響——告訴我，他發現這一研究方向“絕對令人著迷”。基維特不僅對長期認知波動的前因和原因感興趣，而且對哪些波動可能是有益的，哪些波動可能對錶現有害也感到好奇。基維特指出，一些波動可能是積極的訊號，表明一個人正在嘗試不同的策略來解決問題，而另一些人的波動可能是 floundering 的跡象。
對於成人和幼兒而言，其意義也可能不同。低變異性對於成人來說可能是積極的訊號，而兒童的高變異性可能更加複雜，這取決於變異性的原因（是由於探索和聰明的策略還是盲目的反覆試驗？）。基維特對諸如“微觀遺傳學”方法等主題日益受到關注感到特別興奮，該方法由羅伯特·西格勒率先提出，它以非常高的時間解析度檢查變化發生的過程。使用智慧手機已經在學童中捕捉到了此類能力（例如空間工作記憶）的瞬時波動。看到這在孩子的長期發展中如何發揮作用將令人興奮。
我可以設想有一天會出現一款智慧手機應用程式，讓你可以在幾個月內對各種任務進行重複的認知表現評估，以確定你一天中認知表現達到頂峰的時間，以及哪些認知能力。這不僅對成年人計劃工作日很有用，而且對兒童安排何時上哪些課程也很有用。一個看似“遲鈍”的孩子可能更多地與評估的時間或孩子生命中的特定時間有關，而不是他們真實智力的反映。
這引出了這項研究的另一個重要意義，即高風險測試。讓我們明確一點：這項研究並非暗示不存在智力這種東西——當然智力差異是存在的！相反，它強調，如果我們想更充分、更準確地瞭解一個人的智力潛力，我們必須隨著時間的推移觀察他們個人的智力。這一點至關重要，因為許多天才兒童專案都基於單次測試的結果來決定錄取。同樣，許多重要的大學錄取決定也是基於一次性標準化考試的結果。理想情況下，我們應該允許學生在一年內多次參加考試並提交他們的總成績，大學招生官員也應該留意可能壓低孩子真實分數的條件。
我問施米德克，在使用以人為中心的方法時，哪個研究方向最讓他興奮，他告訴我，他對進行更多考慮社會和情感因素的研究，並利用這些資訊來設計可以幫助人們改善認知功能的干預措施感到興奮。這個研究方向也讓我非常興奮，因為我認為它突出了將個體視為完整的人的重要性，他們不僅具有認知潛力，還具有動機和熱情、人格特質、豐富的生活經驗以及日常生活中不斷變化的生活流。
是的，可以採用單一特質——例如智商——並將人與人進行比較，將所有其他條件都視為相同。但在個體內部，所有其他條件肯定不是相同的。我們的參與程度會影響我們的智力潛力，我們個人的長期夢想和目標也會影響我們的智力潛力。這就是為什麼在我2013年的著作Ungifted: Intelligence Redefined中，我提出了個人智力理論，我將其定義為“能力和參與度在追求個人目標中的動態相互作用”。歸根結底，個人最關心的不是他們的整體智力功能與他人相比如何，而是他們如何才能最大限度地發揮自己獨特的能力，以實現他們渴望的未來形象。
我真的對智力研究的新領域感到興奮，因為它將使我們有機會比以往任何時候都更大程度地捕捉到個人潛力的複雜性，也許有一天我們可以利用這些資訊——不是為了限制可能性——而是為了確保我們能夠發揮每個人的最佳水平。
* 以認知疲勞為例。漢斯·西弗森和他的同事查看了2009年至2013年期間丹麥公立學校每個孩子的標準化考試資料。這包括進行了200萬次考試！他們發現，測試的時間顯著影響了考試成績，對於成績較差的學生來說，這種影響尤為強烈。此外，每小時休息20到30分鐘可以顯著提高平均考試成績。他們計算出，休息的價值相當於家庭收入增加約 1,900 美元、家長受教育時間增加近兩個月或上學 19 天。作者的結論是，“在決定上學時間和休息的頻率和持續時間時，應考慮認知疲勞。”